KR20220008823A - 다이싱 테이프용 기재 필름 - Google Patents

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KR20220008823A
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타카유키 이시모토
요스케 미구치
히토미 오노
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다키론 씨아이 가부시키가이샤
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Abstract

다이싱 테이프용 기재 필름은, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 또는 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌을 포함한다.

Description

다이싱 테이프용 기재 필름
본 발명은, 다이싱 테이프용 기재 필름(이하, 단순히 "기재 필름"이라고 하는 경우가 있음)에 관한 것이다.
IC칩 등의 반도체 디바이스의 제조 방법으로는, 예를 들어, 대략 원판형상의 반도체 웨이퍼 상에 회로가 형성된 웨이퍼 회로를, 웨이퍼용 다이싱 테이프 상에서 다이싱에 의하여 분할하여, 개개의 반도체 디바이스를 얻는 방법이 널리 알려져 있다. 그리고, 다이싱 후에는, 예를 들어, 다이싱 테이프를 연신시켜 반도체 디바이스 사이에 틈을 형성한(즉, 익스팬딩) 후, 각 반도체 디바이스가 로봇 등으로 픽업된다.
다이싱 테이프는, 일반적으로, 웨이퍼를 고정하는 점착층과 폴리올레핀 등을 함유하는 기재 필름에 의해 구성된다. 이 기재 필름으로는, 예를 들어, 연질의 아크릴산 에스테르계 수지로 이루어진 코어층과 반경질 내지 경질의 메타크릴산 에스테르계 수지로 이루어진 쉘층에 의해 구성된 입자형의 열가소성 아크릴계 수지로부터 성형된 층과, 폴리에틸렌계 수지로 이루어진 층이 적층된 기재 필름(특허문헌 1 참조)이 제안되고 있다. 또한, 예를 들어, 에틸렌-메타크릴산 공중합체 수지로 이루어진 외층과, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체 수지 등으로 이루어진 내층이 적층된 기재 필름(특허문헌 2 참조)이 제안되고 있다. 또한, 예를 들어, 일방의 면에 점착제층을 구비하고, 폴리염화비닐, 폴리올레핀, 에틸렌-비닐아세테이트 공중합체, 폴리에스테르, 폴리이미드, 폴리아미드 등에 의해 형성된 기재 필름이며, 기재의, 점착제층과는 반대측의 최외층 표면의 SUS430BA판에 대한 동적 마찰력이, 온도 23℃, 습도 50%에서 10.0N 미만인 것이 제안되고 있다. 그리고, 이 기재 필름을 구비한 다이싱 테이프에서는, 종방향 및 횡방향으로 균일한 익스팬딩이 실현 가능하다고 기재되어 있다(특허문헌 3 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 제4643134호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 제5568428호 공보 특허문헌 3 : 일본 특허 제6211771호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1~2에 기재된 기재 필름으로는, 폴리에틸렌계 수지가 사용되고 있으나, 융점이 낮은 수지가 사용되고 있으므로, 고온에서 열변형이 발생하고, 내열성이 부족한 문제가 있었다.
또한, 상기 특허문헌 3에 기재된 기재 필름을 구비한 다이싱 테이프에서는, 기재 필름의 기계축(길이)방향(이하, “MD”라고 함)과, 이와 직교하는 방향(이하, “TD”라고 함)의 응력차를 작게 한다고 기재되어 있으나, 이 응력차로는 기재 필름의 등방성(균일한 익스팬딩성)이 불충분한 문제가 있었다.
이에, 본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 내열성과 등방성을 양립할 수 있는 다이싱 테이프용 기재 필름 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다이싱 테이프용 기재 필름은, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 또는 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 내열성과 등방성이 우수한 다이싱 테이프용 기재 필름을 제공할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 다이싱 테이프용 기재 필름에 대하여 구체적으로 설명한다. 여기서, 본 발명은, 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에서 적절히 변경하여 적용할 수 있다.
본 발명의 기재 필름은, 폴리올레핀계 수지로 형성된 필름이며, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌(이하, 단순히 “블록 폴리프로필렌”이라고 하는 경우가 있음), 또는 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌(이하, 단순히 “호모 폴리프로필렌”이라고 하는 경우가 있음)을 포함한다.
<직쇄상 저밀도 폴리에틸렌>
직쇄상 저밀도 폴리에틸렌은, 고밀도 폴리에틸렌의 직쇄 구조에 측쇄 분기를 갖는다. 그리고, 이 측쇄 분기가 단쇄고, 단쇄 분기수가 적으므로, 저밀도 폴리에틸렌과 비교하여, 결정화도가 높고, 내열성이 우수하다. 또한, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌은, 전술한 측쇄 분기를 가지므로, 고밀도 폴리에틸렌과 비교하여, 결정화도가 과하게 높아지지 않고, 유연성도 우수하다.
그리고, 강도 관점에서, 메탈로센계 촉매 또는 지글러 촉매를 이용하여 제조된 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 사용하여도 된다.
또한, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌의 밀도는, 0.910~0.919g/㎤인 것이 바람직하다. 밀도가 0.910g/㎤ 이상인 경우는, 결정화도가 높아지므로, 내열성을 향상시킬 수 있고, 0.919g/㎤ 이하인 경우는, 결정화도의 과도한 상승을 억제하고, 기재 필름의 등방성을 향상시킬 수 있다.
또한, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌의 용융흐름지수(MFR)는, 1.0~6.0g/10분인 것이 바람직하고, 1.5~4.0g/10분이 보다 바람직하며, 2.0~3.0g/10분이 더 바람직하다. 용융흐름지수(MFR)가 1.0g/10분 이상인 경우는, 분자량이 너무 크지 않아, 유연성과 가공성을 향상시킬 수 있기 때문이며, 6.0g/10분 이하인 경우는, 분자량이 너무 작지 않아, 내열성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
그리고, 상기 용융흐름지수는, JIS K7210:1999의 규정에 준거하여 측정함으로써 얻을 수 있다.
이상으로, 기재 필름을 형성하는 수지로서, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 사용함으로써, 내열성과 등방성이 우수한 기재 필름을 제공할 수 있다.
<에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌>
폴리프로필렌으로는, 일반적으로, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌, 에틸렌과 프로필렌을 공중합한 랜덤 폴리프로필렌, 및 호모 폴리프로필렌을 중합한 후, 호모 폴리프로필렌의 존재 하에서, 에틸렌과 프로필렌을 공중합한 블록 폴리프로필렌(에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌)을 들 수 있다.
이 중, 랜덤 폴리프로필렌은, 입체규칙성이 낮고, 결정화도가 작으므로, 유연성이 우수하지만 융점이 낮다.
한편, 호모 폴리프로필렌은, 입체규칙성이 높고, 융점에 기여하는 결정화도가 크므로, 내열성이 우수하다. 또한, 호모 폴리프로필렌은, 결정화도가 크므로, 강성이 크지만, 전술한 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌을 혼합함으로써, 기재 필름의 익스팬딩성에 기여하는 유연성을 얻을 수 있다.
또한, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌은, 프로필렌과 에틸렌에 의해 구성된 블록 폴리프로필렌이고, 호모 폴리프로필렌(해(sea) 성분) 중에, 폴리에틸렌(도(island) 성분)이 분산된 해도구조(sea-island structure)를 가지고, 폴리에틸렌의 주위에 EPR상(고무상)을 가진다. 따라서, 호모 폴리프로필렌이 가진 내열성을 보유하면서, 해도의 경계선부에 EPR상이 형성되므로, 유연성이 우수하다.
이상으로, 기재 필름을 형성하는 수지로서, 전술한 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 함께, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 또는 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌을 사용함으로써, 내열성과 등방성이 우수한 기재 필름을 제공할 수 있다.
<기재 필름>
기재 필름의 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌(또는, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌)과의 배합비는, 본 발명의 기재 필름의 특징을 악화시키지 않는 한, 특별히 제한은 없다. 여기서, 기재 필름의 내열성과 등방성을 한층 더 향상시키는 관점에서, 상기 배합비는, 질량비로, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 : 블록 폴리프로필렌(또는 호모 폴리프로필렌)=30:70~90:10의 범위가 바람직하고, 40:60~80:20의 범위가 보다 바람직하며, 50:50~80:20의 범위가 더 바람직하다.
또한, 기재 필름의 전체를 100질량부로 한 경우, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌(또는, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌)으로 이루어진 수지 성분의 배합량은 90질량부 이상인 것이 바람직하다.
또한, 기재 필름의 100℃에서의 저장 탄성률(E’)이 20~200㎫인 것이 바람직하고, 23~150㎫이 보다 바람직하며, 25~100㎫이 더 바람직하다. 저장 탄성률(E’)이 20㎫ 이상인 경우는, 가열 공정에서 기재 필름의 수축을 방지할 수 있고, 200㎫ 이하인 경우는, 기재 필름의 강성의 과도한 상승을 억제하고, 유연성(익스팬딩성)을 향상시킬 수 있다.
그리고, 상기 “저장 탄성률”이란, JIS-K7244-4에 준거하여, 동적 점탄성 측정장치를 이용하여 측정되는 것을 말한다.
또한, 본 발명의 기재 필름에서는, MD, 및 TD의 응력(100% 신장 시)이 5㎫ 이상 20㎫ 미만인 것이 바람직하고, 7㎫ 이상 15㎫ 이하가 보다 바람직하다. 응력이 5㎫ 이상인 경우는, 다이싱 시에 블레이드가 기재 필름 중에서 움직이지 않으므로, 웨이퍼의 절삭 단면에서의 치핑 발생을 방지할 수 있고, 또한, 과하게 부드럽지 않으므로, 픽업 공정에서도, 니들에 의해 칩을 밀어 올릴 수 있다. 또한, 응력이 20㎫ 미만인 경우는, 기재 필름의 강성의 과도한 상승을 억제하고, 유연성(익스팬딩성)을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기재 필름에서는, MD의 응력(100% 신장 시)과 TD의 응력(100% 신장 시)의 차의 절대값이 2㎫ 이하인 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 의해, 기재 필름의 등방성이 한층 더 향상된다.
그리고, 상기 “응력”이란, JIS K7161-2:2014에 준거하여 측정되는 응력을 말한다.
기재 필름의 두께는, 50~300㎛가 바람직하고, 70~200㎛가 보다 바람직하다. 기재 필름의 두께가 50㎛ 이상이면, 핸들링성이 향상되고, 두께가 300㎛ 이하면, 유연성(익스팬딩성)을 향상시킬 수 있다. 그리고, 웨이퍼용 기재 필름의 경우는, 기재 필름의 두께가 50~150㎛가 바람직하고, 70~100㎛가 보다 바람직하다. 또한, 패키지용 기재 필름의 경우는, 기재 필름의 두께가 100~300㎛가 바람직하고, 150~200㎛가 보다 바람직하다.
<제조 방법>
본 발명의 기재 필름은, 전술한 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 블록 폴리프로필렌(또는 호모 폴리프로필렌)을 함유하는 수지 재료를 사용하고, 예를 들어, T다이를 구비하는 압출기에 의해, 소정의 온도로 상기 수지 재료를 압출 성형함으로써 제조된다. 그리고, 공지의 캘린더법이나 인플레이션법에 의해, 본 발명의 기재 필름을 제조하여도 된다.
<다른 형태>
본 발명의 기재 필름에는, 각종 첨가제가 함유되어도 된다. 첨가제로는, 다이싱 테이프에 통상적으로 사용되는 공지의 첨가제를 사용할 수 있고, 예를 들어, 가교조제, 대전방지제, 열 안정제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 활제, 블로킹방지제, 착색제 등을 들 수 있다. 그리고, 이들 첨가제는, 1종을 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용하여도 된다.
또한, 가교조제로는, 예를 들어 트라이알릴 아이소사이아누레이트 등을 들 수 있고, 기재 필름이 가교조제를 함유하는 경우, 기재 필름 중의 가교조제의 함유량은, 기재 필름을 형성하는 수지 100질량부에 대하여, 0.05~5질량부가 바람직하고, 1~3질량부가 보다 바람직하다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 설명한다. 또, 본 발명은, 이들 실시예에 한정되는 것이 아니며, 이들 실시예를 본 발명의 취지에 기초하여 변형, 변경할 수 있고, 이들을 본 발명의 범위에서 제외하는 것이 아니다.
다이싱 테이프용 기재 필름의 제작에 사용한 재료를 이하에 나타낸다.
(1) LLDPE-1 : 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 융점 : 120℃, 밀도 : 0.913g/㎤, MFR : 2.0g/10분(가부시키가이샤 토소제, 상품명:NIPOLON-Z, ZF220)
(2) LLDPE-2 : 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌(메탈로센 촉매 사용), 융점 : 115℃, 밀도 : 0.916g/㎤, MFR : 2.1g/10분(가부시키가이샤 프라임 폴리머제, 상품명:Evolue, SP1523)
(3) LLDPE-3 : 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌, 융점 : 124℃, 밀도 : 0.919g/㎤, MFR : 2.0g/10분(가부시키가이샤 프라임 폴리머제, 상품명 : ULT-ZEX, 2022F)
(4) LDPE : 저밀도 폴리에틸렌, 융점 : 106℃, 밀도 : 0.920g/㎤, MFR : 7.0g/10분(가부시키가이샤 스미토모가가쿠제, 상품명 : SUMIKATHENE, CE4506)
(5) 블록PP : 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 융점 : 164℃, 밀도 : 0.900g/㎤, MFR : 0.6g/10분(가부시키가이샤 스미토모가가쿠제, 상품명 : Noblen, AD571)
(6) 호모PP : 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌, 융점 : 163℃, 밀도 : 0.900g/㎤, MFR : 0.5g/10분(가부시키가이샤 스미토모가가쿠제, 상품명 : Noblen, D101)
(7) 랜덤PP : 에틸렌과 프로필렌이 공중합한 랜덤 폴리프로필렌, 융점 : 132℃, 밀도 : 0.890g/㎤, MFR : 1.5g/10분(가부시키가이샤 스미토모가가쿠제, 상품명 : Noblen, S131)
(실시예 1)
<기재 필름의 제작>
먼저, 표 1에 나타내는 각 재료를 혼합하여, 표 1에 나타내는 조성(질량부)을 가진 실시예 1의 수지 재료를 준비하였다. 다음으로, 이 수지 재료를, 라보플라스토밀(가부시키가이샤 도요 세이키제)을 이용하여, 폭 230㎜의 T다이스에 의해, 다이스 온도 220~240℃의 조건에서 압출함으로써, 표 1의 두께를 가진 기재 필름을 얻었다.
<저장 탄성률(E’)의 산출>
동적 점탄성 측정장치(가부시키가이샤 히타치 하이테크 사이언스제, 상품명 : DMS6100)를 이용하여, 개시 온도 25℃, 종료 온도 250℃, 승온 속도 6℃/분의 조건 하에서, 제작한 기재 필름(MD)의 100℃에서의 저장 탄성률(E’)을 산출하였다. 그리고, 저장 탄성률(E’)이 20㎫ 이상인 경우에, 기재 필름의 내열성이 우수한 것으로 하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
<MD, 및 TD의 응력(100% 신장 시)의 측정>
제작한 기재 필름을 이용하여, JIS K7161-2:2014에 준거하여, 측정용 샘플을 얻었다. 다음으로, 얻어진 측정용 샘플을, 그리퍼 사이가 40㎜가 되도록 인장 시험기(가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼제, 상품명 : AG-5000A)에 세팅하고, JIS K7161-2:2014에 준거하여, 온도가 23℃, 상대 습도가 40%의 환경 하에서, 인장 속도 300㎜/분으로 인장 시험을 실시하였다. 그리고, 기재 필름의 MD, 및 TD의, 100% 신장 시의 응력(100% 응력)을 측정하고, 응력이 20㎫ 미만인 경우에, 기재 필름의 유연성이 우수한 것으로 하였다. 또한, MD의 응력(100% 신장 시)과 TD의 응력(100% 신장 시)의 차를 산출하고, 응력의 차의 절대값이 2㎫ 이하인 경우를 기재 필름의 등방성이 우수한 것으로 하였다. 이상의 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2~13, 비교예 1~5)
수지 성분의 조성을 표 1~2에 나타내는 조성(질량부)으로 변경한 것 이외는, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 표 1~2에 나타내는 두께를 가진 기재 필름을 제작하였다.
그리고, 전술한 실시예 1과 마찬가지로 하여, 저장 탄성률(E’)의 산출, 및 응력(100% 신장 시)의 측정을 실시하였다. 이상의 결과를 표 1~2에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표 1에 나타내는 바와 같이, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌에 의해 구성된 실시예 1~9의 기재 필름, 및 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌에 의해 구성된 실시예 10~13의 기재 필름에서는, 저장 탄성률(E’)이 20㎫ 이상이므로, 내열성이 우수함을 알 수 있다. 또한, 기재 필름의 MD, 및 TD의 응력이 20㎫ 미만이므로, 유연성이 우수함과 함께, 응력의 차의 절대값이 2㎫ 이하이므로, 등방성이 우수함을 알 수 있다.
한편, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 1의 기재 필름에서는, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌만으로 이루어지므로, 강성이 높아지고, 유연성(익스팬딩성)이 저하된다. 따라서, 비교예 1의 기재 필름은, 유연성과 등방성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 2의 기재 필름에서는, 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌만으로 이루어지므로, 강성이 높고, 유연성이 저하하여, 기재 필름의 MD의 응력이 20㎫보다 커짐과 함께, 기재 필름의 TD에서, 필름이 파단되었다. 따라서, 비교예 2의 기재 필름은, 유연성과 등방성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 3의 기재 필름에서는, 에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌 대신에, 랜덤 폴리프로필렌이 포함되고, 이 랜덤 폴리프로필렌은, 전술한 바와 같이, 유연성이 우수하나, 융점이 낮으므로, 비교예 3의 기재 필름은, 저장 탄성률(E’)이 낮고, 내열성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 4의 기재 필름은, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌만으로 이루어지므로, 융점이 낮고, 고온에서 열변형이 발생한다. 따라서, 비교예 4의 기재 필름은, 저장 탄성률(E’)이 낮고, 내열성이 부족함을 알 수 있다.
또한, 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예 5의 기재 필름은, 밀도가 큰(0.920g/㎤) 저밀도 폴리에틸렌만으로 이루어지므로, 등방성이 부족하고, 또한, 당해 저밀도 폴리에틸렌의 MFR이 크고(7.0g/10분), 융점이 낮으므로, 내열성이 부족함을 알 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 다이싱 테이프용 기재 필름에 적절하다.

Claims (5)

  1. 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과,
    에틸렌과 공중합한 블록 폴리프로필렌, 또는 프로필렌을 단독으로 중합한 호모 폴리프로필렌
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프용 기재 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 상기 블록 폴리프로필렌과의 질량비가, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 : 블록 폴리프로필렌=30:70~90:10인 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프용 기재 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌과 상기 호모 폴리프로필렌과의 질량비가, 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌 : 호모 폴리프로필렌=30:70~90:10인 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프용 기재 필름.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌의 밀도가, 0.910~0.919g/㎤인 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프용 기재 필름.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직쇄상 저밀도 폴리에틸렌의 용융흐름지수가, 1.0~6.0g/10분 이상인 것을 특징으로 하는 다이싱 테이프용 기재 필름.
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